CN114361891B - 一种用于射频传输或电信号传输的电连接器及电路结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于射频传输或电信号传输的电连接器及电路结构，主要解决传统连接器内导体连接而外导无法可靠连接或未连接，同时射频泄漏较大的技术问题。该连接器包括内导体组件、绝缘介质和外导体组件；内导体组件包括内导体和与内导体同轴连接的弹性针体；外导体组件包括第一外导体和第二外导体；第一外导体为中空锥台结构，其顶端端部设置有外凸环，其外侧面依次包括顶端小柱面、锥面和底端大柱面；第二外导体为设置有断开缝的中空环状结构，其包括导体环以及设置在导体环底端的内挡环；内挡环套设在第一外导体的顶端小柱面上且导体环套设在外凸环上；第二外导体的顶面高于第一外导体的顶面；绝缘介质位于内导体组件和第一外导体之间。

Description

一种用于射频传输或电信号传输的电连接器及电路结构

技术领域

本发明涉及电连接器技术，具体涉及一种用于射频传输或电信号传输的电连接器及电路结构。

背景技术

随着信息科技的发展，以现代无线通信、卫星通信、舰船通信以及雷达隐身为代表的各种电子设备都在朝着小型化、微型化方向发展，各种无线传递方式对电子技术的应用提出越来越高的要求，传统的馈电天线、印制板间连接、模块化连接更是成为系统设计必须考虑的重要因素。而传统的馈电天线、印制板间连接、模块化连接均具有一定的缺陷，如连接时只有内导体连接，外导体无法全部连接，在实际过程中射频泄漏较大，整体安全性较差等缺陷。

外导体连接时为刚性面，往往会因尺寸公差影响造成各接触部分过定位或不接触；或者因接触面不平整使得接触断路或接触时断时续等。另外，现有连接器(如BMA系列连接器)因自身结构问题尺寸无法做小，造成占用空间过大。

发明内容

本发明的目的是解决传统的电连接器连接时内导体连接而外导无法可靠连接或未连接，同时射频泄漏较大等技术问题，提出了一种用于射频传输或电信号传输的电连接器及电路结构。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：一种用于射频传输或电信号传输的电连接器，其特殊之处在于，包括由内至外依次设置的内导体组件、绝缘介质和外导体组件；所述内导体组件包括内导体和与内导体同轴连接的弹性针体；

所述外导体组件包括第一外导体和第二外导体；

所述第一外导体为中空锥台结构，其顶端端部设置有外凸环，其外侧面依次包括顶端小柱面、锥面和底端大柱面；

所述第二外导体为设置有断开缝的环状结构，其包括导体环以及设置在导体环底端的内挡环；所述内挡环套设在第一外导体的顶端小柱面上，且导体环套设在外凸环上；所述第二外导体的顶面高于第一外导体的顶面；

所述绝缘介质位于内导体组件和第一外导体之间。

进一步地，所述内导体为毛纽扣、弹簧针或簧片时，从而保证内导体与连接模块完全连接，进而提高工作的可靠性。

进一步地，所述弹性针体与内导体固连，可提高内导体组件整体工作的稳定性。

进一步地，所述内挡环的底端内边缘设置有导向内锥面，使得电连接器在与连接模块插合的过程中，可以保证内导体和外导体均与连接模块稳定连接。

进一步地，所述第二外导体上的断开缝的尺寸小于0.5mm，不仅能保证外导体与连接模块连接，而且能获得良好的屏蔽效率。

进一步地，所述第一外导体为铍青铜或锡青铜或弹簧钢或不锈钢时，导电效果更佳。

进一步地，所述弹性针体包括固定柄和套设在固定柄顶端的弹性元件；

所述弹性元件为空心的球头结构，且沿圆周轴向设有多个贯通球头结构侧壁的凹槽，从而保证球头结构具有弹性，可适应不同方向的插合力，进而确保各连接模块接触的稳定性。

进一步地，所述弹性元件包括球面和设置在球面顶端外侧的导向外锥面，可确保弹性针体的快速定位，提高了连接的效率。

进一步地，所述凹槽为2个或4个时，弹性元件的弹性最佳，连接稳定性最高。

进一步地，本发明还提供一种电路结构，包括馈电天线、印制板或模块，以及多个固定在馈电天线、印制板或模块表面的电连接器；所述电连接器采用上述述的用于射频传输或电信号传输的电连接器。

本发明的有益效果为：

1、本发明的电连接器中，第一外导体具有一定的锥面，第二外导体上设有C型断裂开口，当电连接器与连接模块连接时，第二外导体与第一外导体形成弹性接触，当第二外导体的顶端端面受力时，第二外导体往底部移动，导致第一外导体的锥面同时受力，当进一步将电连接器推近连接模块式，电连接器的内导体、第一外导体及第二外导体均可与连接模块稳定的连接。

2、本发明的电连接器结构中，连接处采用球头结构的弹性元件，该结构的设计可扩大连接时的接触部位，球头周向都可接触，进而适应不同方向的插合力，操作方便，容错性低，连接可靠，从而可适用于多种复杂的工作场所。

3、本发明的电连接器结构中，内导体选择毛纽扣或弹簧针或簧片等弹性体从而保证内导体与连接模块完全连接，进而提高工作的可靠性。

4、本发明的电连接器，在工作时第一外导体和第二外导体之间可通过阻抗匹配形成良好的射频传输；亦可通过电流形成电信号传输，避免出现射频泄露等安全隐患。

5、本发明的电连接器，底部与第一连接模块可回流焊接，可波峰焊接，也可螺纹连接、紧压配合等，连接方式可根据实际材质来定，且连接稳定性较高。

6、本发明的电连接器中，内导体组件中可根据实际场所的需求，安装适合实际场所的弹性体，进而提高了其适用的范围。

7、本发明的电连接器可用于板间多路密排，进而将其应用于无线通信、卫星通信、舰船通信等不同领域，通用性较强。

附图说明

图1为本发明一种用于射频传输或电信号传输的电连接器的连接过程示意图；

图2为本发明一种用于射频传输或电信号传输的电连接器的轴向剖视图；

图3为本发明一种用于射频传输或电信号传输的电连接器中第二外导体的剖视图；

图4为本发明一种用于射频传输或电信号传输的电连接器中第二外导体的轴向视图；

图5为本发明一种用于射频传输或电信号传输的电连接器中内导体组件的结构示意图；

图6为图5的右视图；

图7为本发明一种用于射频传输或电信号传输的电连接器在实施例中的连接器插合过程示意图；

图8为本发明一种用于射频传输或电信号传输的电连接器将各模块完全插合时的结构示意图。

附图标记如下：

1-第一连接模块，2-第二连接模块，3-内导体组件，31-内导体，32-弹性针体，321-固定柄，322-弹性元件，323-凹槽，324-导向外锥面，325-球面，4-外导体组件，41-第一外导体，411-外凸环，412-顶端小柱面，413-锥面，414-底端大柱面，42-第二外导体，421-断开缝，422-导体环，423-内档环，424-导向内锥面，5-绝缘介质。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种用于射频传输或电信号传输的电连接器及电路结构作进一步详细说明，根据下面具体实施方式，本发明的优点和特征将更清楚。附图采用简化的形式且使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的，需要说明的是，本发明中所用的术语“顶面”“顶端”“顶部”等指靠近弹性针体一端，“底面”“底端”“底部”等指远离弹性针体一端，术语“第一”“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本发明一种用于射频传输或电信号传输的电连接器，包括由内至外依次设置的内导体组件3、绝缘介质5和外导体组件4，外导体组件4材料可以选择铜镀金、不锈钢钝化、塑料表面导电处理等多种形式，外导体组件4与第二模块2固定方式可以选择焊接、螺纹连接、紧压配合等多种方式。

结合图2、图5和图6，内导体组件3包括内导体31和与内导体31同轴连接的弹性针体32；内导体31为毛纽扣、弹簧针或簧片，弹性针体32与内导体31固定连接。弹性针体32包括固定柄321和套设在固定柄321顶端的弹性元件322，固定柄321的后端与内导体31顶端连接；所述弹性元件322包括球面325和设置在球面325顶端外侧的导向外锥面324，为空心的球头结构，弹性元件322沿圆周轴向设有多个贯通球头结构侧壁的凹槽323，凹槽323一般为2个或4个。弹性元件324的外径尺寸可以根据实际工作场景来调整，进而确保连接时可提供可靠的接触力，确保各模块连接的稳定性。

结合图2、图3和图4，外导体组件4包括第一外导体41和第二外导体42；第一外导体41为中空锥台结构，其材质为铍青铜或锡青铜或弹簧钢或不锈钢，其顶端端部设置有外凸环411，其外侧面依次包括顶端小柱面412、锥面413和底端大柱面414；锥形斜面413为第二外导体42在其上移动是提供力量，此力量轴向方向的分力用于第二外导体42与第一模块1的可靠接触，径向方向的分力用于第二外导体42与第一外导体41可靠接触，此力量根据电连接器的尺寸不同而不同。

第二外导体42为设置有断开缝421的环状结构，其包括导体环422以及设置在导体环422底端的内挡环423；内挡环423套设在第一外导体41的顶端小柱面412上，且顶端小柱面412的宽度小于内挡环423的宽度；导体环422套设在外凸环411上,内挡环423的底端内边缘设置有导向内锥面424，导向内锥面424为工艺倒角或圆角，一般定义为C0.05或R0.05。本实施例中，第二外导体42上的断开缝421的尺寸小于0.5mm,远小于电连接器使用使用频率的1/4波长，不仅能保证外导体与连接模块稳定连接，而且能获得良好的屏蔽效率。

第二外导体42的顶面高于第一外导体41的顶面；第二外导体42也为铍青铜或锡青铜或弹簧钢或不锈钢。

绝缘介质5位于内导体组件3和第一外导体41之间，绝缘介质5可选择塑料介质，塑料与空气混合介质等多种形式，从而起到阻抗匹配或绝缘的作用。

结合图1、图7和图8，本发明的一种用于射频传输或电信号传输的电连接器的工作过程具体为：

将本发明的电连接器的底端固定到第二连接模块2上，然后整体靠近第一连接模块1，此时弹性针体32的上的弹性元件322由导向外锥面324进行导向定位，与第一连接模块1的连接孔接触并连接(即图1所示状态)；继续靠近第一连接模块1，则第二外导体42与第一连接模块1接触，同时第二外导体42整体相对第一外导体41沿轴向向底部移动，即第二外导体42的内挡环423在第一外导体41的顶端小柱面412上向底部移动(即图7所示)；当电连接器整体进一步靠近第一连接模块1时，则第二外导体42受轴向方向的力进一步增加，此时的力使得第二外导体42上的断开缝421张开，第二外导体42上的内档环423移至第一外导体41的锥面413上，当第一外导体41和第二外导体42的顶端轴向齐平，即导体环422和外凸环411的顶端轴向齐平时(即图8所示)，则代表电连接器与第一连接模块1已稳定连接。

本发明还提供了一种电路结构，包括馈电天线、印制板或模块，以及多个固定在馈电天线、印制板或模块表面的电连接器；电连接器即采用本发明的一种用于射频传输或电信号传输的电连接器。

以上发明内容仅为本发明示意性的具体实施方式，在不脱离本发明的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于射频传输或电信号传输的电连接器，其特征在于：

包括由内至外依次设置的内导体组件(3)、绝缘介质(5)和外导体组件(4)；

所述内导体组件(3)包括内导体(31)和与内导体(31)同轴连接的弹性针体(32)；

所述外导体组件(4)包括第一外导体(41)和第二外导体(42)；

所述第一外导体(41)为中空锥台结构，其顶端端部设置有外凸环(411)，其外侧面依次包括顶端小柱面(412)、锥面(413)和底端大柱面(414)；

所述第二外导体(42)为设置有断开缝(421)的环状结构，其包括导体环(422)以及设置在导体环(422)底端的内挡环(423)；所述内挡环(423)套设在第一外导体(41)的顶端小柱面(412)上，且导体环(422)套设在外凸环(411)上；所述第二外导体(42)的顶面高于第一外导体(41)的顶面；

所述绝缘介质(5)位于内导体组件(3)和第一外导体(41)之间。

2.根据权利要求1所述的用于射频传输或电信号传输的电连接器，其特征在于：

所述内导体(31)为毛纽扣、弹簧针或簧片。

3.根据权利要求2所述的用于射频传输或电信号传输的电连接器，其特征在于：

所述弹性针体(32)与内导体(31)固连。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于射频传输或电信号传输的电连接器，其特征在于：

所述内挡环(423)的底端内边缘设置有导向内锥面(424)。

5.根据权利要求4所述的用于射频传输或电信号传输的电连接器，其特征在于：

所述第二外导体(42)上的断开缝(421)的尺寸小于0.5mm。

6.根据权利要求5所述的用于射频传输或电信号传输的电连接器，其特征在于：

所述第一外导体(41)为铍青铜或锡青铜或弹簧钢或不锈钢。

7.根据权利要求6所述的用于射频传输或电信号传输的电连接器，其特征在于：

所述弹性针体(32)包括固定柄(321)和套设在固定柄(321)顶端的弹性元件(322)；

所述弹性元件(322)为空心的球头结构，且沿圆周轴向设有多个贯通球头结构侧壁的凹槽(323)。

8.根据权利要求7所述的用于射频传输或电信号传输的电连接器，其特征在于：

所述弹性元件(322)包括球面(325)和设置在球面(325)顶端外侧的导向外锥面(324)。

9.根据权利要求8所述的用于射频传输或电信号传输的电连接器，其特征在于：

所述凹槽(323)为2个或4个。

10.一种电路结构，包括馈电天线、印制板或模块，以及多个固定在馈电天线、印制板或模块表面的电连接器，其特征在于：所述电连接器采用权利要求1至9任一所述的用于射频传输或电信号传输的电连接器。

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